Production solaire aux États-Unis : la délocalisation prend de l'ampleur et prospère

Par une fraîche matinée d'hiver à Greenwood, en Caroline du Sud, le soleil radieux a rendu la journée agréable, malgré la menace de pluie. Le dernier jour de janvier 2025, environ 80 participants, dont des représentants de l'État et des collectivités locales, ainsi que des dirigeants communautaires, se sont réunis dans cette petite ville. Leur objectif ? Célébrer une étape importante pour l'industrie solaire américaine.

L'événement était la cérémonie d'inauguration de l'usine de production de cellules solaires d'ES Foundry. Elle devrait être la plus grande du genre aux États-Unis. Des représentants de l'industrie solaire, des journalistes spécialisés et des clients d'ES Foundry ont visité l'usine. Ils y ont pu observer des cellules solaires en silicium cristallin (c-Si) à différentes étapes de production.

Elissa Pierce, analyste de la chaîne d'approvisionnement solaire chez Wood Mackenzie, a commenté : « Cela n'aurait pas pu arriver à un meilleur moment. La délocalisation de la fabrication des composants en amont est plus cruciale que jamais. » Depuis l'entrée en vigueur de la loi sur la réduction de l'inflation (IRA) en 2022, plus d'une douzaine d'usines de modules solaires ont été créées aux États-Unis. ES Foundry n'est que la deuxième usine de fabrication de cellules c-Si. Wood Mackenzie prévoit que la capacité annuelle de production de cellules aux États-Unis atteindra 11,3 GW cette année.

Dominance des couches minces

First Solar, fabricant de couches minces en tellurure de cadmium (CdTe) basé à Tempe, en Arizona, domine le marché américain de la fabrication de panneaux solaires. Son processus de production intégré est simple : le verre entre à une extrémité de la chaîne de production et le module fini sort de l'autre.

Lors de la conférence téléphonique sur les résultats du troisième trimestre 2024, Mark Widmar, PDG de First Solar, a confirmé le démarrage de la production dans l'usine de 3,5 GW de l'entreprise, d'une valeur de 1,1 milliard de dollars et située en Alabama. M. Widmar a déclaré que First Solar était en bonne voie pour produire 14 GW de modules aux États-Unis d'ici 2026 et 25 GW dans le monde.

La production de couches minces est centralisée. En revanche, les chaînes d'approvisionnement en silicium cristallin sont fragmentées. Celle-ci implique des processus de production distincts pour le polysilicium, les lingots solaires, les plaquettes, les cellules et les modules. Actuellement, la production de cellules aux États-Unis est loin de la capacité de 50 GW de modules prévue par l'analyste Exawatt pour 2025. De plus, il n'existe pas encore de production nationale de plaquettes aux États-Unis.

Alex Barrows, responsable du solaire chez Exawatt, filiale de CRU, a déclaré : « Parmi les entreprises que nous connaissons qui ont importé des plaquettes aux États-Unis, on compte Suniva, ES Foundry, Hanwha et Silfab, qui ont importé des plaquettes en janvier de cette année. » Il estime que sur les 42 GW de projets de production de cellules annoncés, 10 GW pourraient être opérationnels cette année, pour atteindre 19 GW en 2026.

Production cellulaire

Suniva, recapitalisée, a commencé à mettre en service une capacité de production de cellules de 1 GW en Géorgie à la mi-2024. Le canadien Silfab accélère également la mise en service d'une ligne de production de 1 GW en Caroline du Sud. Des accords d'achat ont été signés qui entreront en vigueur au deuxième trimestre 2025. ES Foundry a dévoilé sa ligne de 1 GW en janvier et a commencé à expédier des cellules le mois suivant. Suniva a levé 110 millions de dollars en octobre 2023 pour relancer la production de cellules, tandis que Silfab a obtenu 100 millions de dollars pour ses activités de cellules en novembre 2024.

Alex Zhu, PDG d'ES Foundry, qui a supervisé les opérations américaines d'entreprises comme Suntech, Shunfeng International Clean Energy et GCL System Integration, a déclaré : « D'ici août, nous aurons une capacité de 1 GW et notre objectif est d'atteindre une capacité nominale de 3 GW. » L'usine de cellules d'ES Foundry en Caroline du Sud est équipée pour traiter des plaquettes grand format « G12 » (210 mm), mais utilise actuellement des matériaux plus petits « M10 » (182 mm). M. Zhu a ajouté : « Pour la production réelle, comme nous utilisons actuellement des plaquettes M10, il faudrait probablement soustraire 15 % à 20 % de la capacité nominale. » ES Foundry prévoit de passer à la production de plaquettes G12 lors de sa deuxième phase d'expansion.

Pilotes de cellules

La croissance des capacités de production solaire aux États-Unis a été stimulée par les barrières commerciales et les incitations nationales. Pour les développeurs, ces politiques ont rendu les modules photovoltaïques produits localement attractifs, tant en termes de sécurité d'approvisionnement que de subventions attractives. Cependant, les changements de politique mis en œuvre par l'administration Trump ont créé une incertitude considérable. Le secteur spécule désormais sur l'orientation future de ces mesures.

Zhu a déclaré : « Je pense que la quasi-totalité du secteur attend de voir comment les politiques de l’administration Trump évolueront. Les détails de toute modification de l’IRA sont cruciaux. »

Actuellement, les producteurs de cellules bénéficient d'un crédit d'impôt de 0,04 $/W de l'IRA. Un bonus supplémentaire lié au contenu national est associé à un crédit d'impôt à l'investissement (ITC) de 30 %. Un bonus supplémentaire de 10 % est accordé si certains quotas de composants fabriqués aux États-Unis sont utilisés dans des projets solaires à grande échelle. Selon Zhu, si ces deux mesures sont importantes, l'ITC reste la plus cruciale pour l'ensemble de l'industrie solaire américaine.

Zhu a averti qu'une suppression progressive ou une réduction prématurée de l'ITC aurait un impact profond sur les développeurs et les fabricants. « Cela modifierait considérablement le paysage des investissements de l'ensemble du secteur. Les possibilités sont si nombreuses qu'elles sont difficiles à prévoir. Naturellement, nous espérons conserver le crédit 45X et les exigences de contenu national. »

Approvisionnement en amont

L'approvisionnement en autres matériaux en amont pourrait poser problème. Lezcano a souligné que les fabricants américains pourraient être confrontés à des difficultés persistantes, avec des goulots d'étranglement potentiels tout au long de la chaîne d'approvisionnement. « Tout le monde se dispute le polysilicium non chinois, et des entreprises comme Wacker, Hemlock et OCI peuvent exiger un prix plus élevé. Si vous souhaitez produire des plaquettes américaines, vous êtes en concurrence avec une longue liste d'autres entreprises. »

La décision de REC Silicon d'interrompre la production de son usine de Moses Lake constitue non seulement un revers pour l'approvisionnement en polysilicium non chinois, mais pourrait également avoir des répercussions sur Hanwha Qcells. L'entreprise avait des projets ambitieux de production de cellules, mais Lezcano a suggéré que son projet d'usine de production entièrement intégrée de 3,3 GW en Géorgie pourrait être retardé en conséquence.

Lezcano a déclaré : « Hanwha, la société mère, a réalisé un investissement substantiel. L’échec de l’opération pourrait entraîner des retards de gestion interne. »

Qcells semble avoir du retard dans la mise en service de ses lignes de cellules aux États-Unis. Canadian Solar, à la fois fabricant et développeur de projets, pourrait également laisser ses clients attendre de nouvelles cellules provenant de son usine de 5 GW, d'une valeur de 800 millions de dollars, dans l'Indiana, annoncée en octobre 2023.

Malgré les subventions et les mesures commerciales favorables, la réussite de la production de silicium cristallin aux États-Unis reste difficile. Silfab souhaite utiliser ses cellules de type N dopées négativement pour ses modules de toiture et de grande capacité. Suniva fournit également des cellules à des fabricants de modules tiers. ES Foundry se concentre sur la maîtrise de la production de cellules avant d'envisager son entrée sur le marché concurrentiel des modules.

Contrairement à l'Europe, qui dépend encore fortement des importations chinoises pour répondre aux besoins de ses projets et installateurs solaires, les États-Unis approchent d'une étape importante de leur relocalisation. M. Barrows, d'Exawatt, a déclaré que les données d'importation pour février ou mars devraient montrer que les fabricants américains répondent à plus de 50 % de la demande du marché final du pays, du moins pour les modules à ce stade.

Barrows a conclu : « Vous pourrez bientôt constater, à partir des données d'importation, que les États-Unis sont passés d'un marché qui dépendait presque entièrement des importations de modules il y a environ un an à un marché qui importe principalement des cellules, même s'il importe encore certains modules. »